DE1418862A1 - Verfahren zur Herstellung von Alkyl-1,1-dimethylindanen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Alkyl-1,1-dimethylindanenInfo
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Description
P U 18 862.6 Neue Unterlagen
L. GIVAUDAN & Cie S.A., VERNIER-GENF/Schweiz
"Verfahren zur Herstellung von Alkyl-1, 1-dimethylindanen.11
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von Alky1-1,1-dimethylindanen.
Bisher konnten Alky1-1,1-dimethylindane gemäß vorliegender
Erfindung nur mit Hilfe von kostspieligen, mehrstufigen Methoden, welche die Bildung eines Grignard-Reagens
einschließen und hernaoh durch Kondensation ei-
909826/T284
nen tertiären Alkohol liefern, synthetisiert werden.
Die Cyolodehydratisierung dieses tertiären Alkohols nach der Methode von Davidson und Bogert (j.Am.Chem.Soo.
J56.185 (1934) liefert den Kohlenwasserstoff 1,1-Dimethylindan.
Anschließend wird eine Alkylierung durchgeführt, welche ein 5- und 6-Alky1-1,1-dimethylindane enthaltendes
Isomerengemisoh ergibt. Dieses Verfahren wurde
beispielsweise von Beets und Mitarbeitern bei der Synthese einer isomeren Mischung von tert.-Butyl-1,1-dimethylindanen
durchgeführt (Rec.Trav.Chim.27.865 (1958). Eine ähnliche Methode ist in der .Patentliteratur beschrieben
(Beets und andere U.S.2 889 367 und DBP 1 059 902). Ferner
wurde kürzlich ein Verfahren bekannt, nach welchem man das Zwischenprodukt 1,1-Dimethylindan durch Cyclisierung
von ß-Phenylisovaleriansäure mit Hilfe von Phosphorsäure
synthetisiert, wobei 3»3-Dimethyl-1-indanon hergestellt und dieses darauffolgend katalytisch oder nach
Wolff-Kishner reduziert wird (Ferrero und HeIgι HeIv.
Chim.Aota XLII.2111 (1959). Obwohl die bekannten Methoden zweifellos von großem akademischem Interesse sind,
ist es einleuchtend, daß diese angesichts der großen Anzahl der enthaltenen Zwischenstufen und der angewandten
kostspieligen Reagentien für eine Produktion auf kommerzieller
Basis nicht verwendet werden können. Es ist offensichtlich, daß eine Abtrennung des reinen 6-Alkyl-
909826/1284 - 3 -
1,1-dimethylindan Isomeren aus seinen Mischungen auf
technischer Basis recht schwierig und kostspielig ist.
Es wurde nun gefunden, daß man Alky1-1,1-dimethylindane
herstellen kann, indem man ein Monoalkylbenzol, welches
eine Alkylgruppe mit 1-6 Kohlenstoffatomen enthält, mit Mono- oder Dimethyl-1,3-butadien in Gegenwart von Schwefelsäure,
Phosphorsäure, Fluorwasserstoffsäure oder Bortrifluorid-Wasser-Komplex
als Katalysator bei Temperaturen von ungefähr -300C bis 1500C zur Reaktion bringt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Alky1-1,1-dimethylindanen ist im Gegensatz zu den bekannten
Verfahren sehr einfach; es umfaßt nur eine Eeaktionsstufe, wobei billige und leicht erhältliche Chemikalien
wie 2-Methyl-1,3-butadien oder 2,3-Dimethyl-1,3-butadien,
saure Katalysatoren wie z.B. 93#ige Schwefelsäure und MonoalkyIbenzole verwendet werden; das Verfahren
kann leicht auf industrieller Basis durchgeführt werden. Durch das Verfahren vorliegender Erfindung werden
Indane erhalten, welche in der Hauptsache die Struktur des 6-Alky1-1,1-dimethylindans besitzen; immerhin
wurde in gewissen fällen die Gegenwart eines kleineren Prozentsatzes von Isomeren, mutmaßlich 4- oder 5-Alkyl-1,1-dimethylindan
durch das Dampfphasenchromatogramm
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nachgewiesen. Im Falle der Reaktion von 2-Methyl-1,3-butadien
mit ^umol oder tert.-Butylbenzol wird das gewonnene
6-Isopropyl- oder 6-tert.-Butyl-1,1-dimethylindan
mit einem hohen Reinheitsgrad erhalten, wie dies aus ihren Dampfphasenchromatogrammen und einem Vergleich ihrer Infrarotadsorptionsspektren
mit einem entsprechenden reinen Kohlenwasserstoff ersichtlich ist.
Die Reaktion ist folgende* CH2
ti
C-R1 C-CH
It
sauer
Katalysator
CH2
CH,
wobei R ein niedriges Alkyl und R1 Wasserstoff oder Methyl
ist.
Vorteilhafterweise wird die Reaktion durch langsames Zugeben des "-diens" oder einer Lösung des "-diens" in einem
inerten Lösungsmittel oder in Monoalkylbenzol zu einer kalten (-1O0C bis 1O0C) rasch gerührten Suspension des
Monoalkylbenzols in wässriger, konzentrierter Schwefelsäure (93$) in angemessener Weise durchgeführt. Die
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Iiefiktionstemperatur wird während der Zugabe, welche gewöhnlich
- je nach !i"irks;ir,:keit der Kühlung 2 "bis 3 Stund
in Anspruch nic&t» auf -100G bis 100C gehalten· Wenn die
beendet ist, wird cio ;.iischuni; noch eine kurze
Zeit gerührt und Kit E'asasr abgeschreckt oder die Säure
abgetrennt. Hachdem die Losung neutral gewaschen v,t>rden
i£*t, wird sie in Vti&uua destilliert, wodurch daß Indan gewonnen wird. Kino AbUnacruag Uieaea Verfahrens besteht
darin, das3 eine X.oüini.5 des "rdiena" und das gsmze «tonoalky!benzol
langsaia in die kalte Schwefeleäure gogsben
vrerden.
• *
Es iat ein Vorteil deo erfinüunssgecäässen Verfahrens, daae
e3 bei niederer Toaperatur unter AtniöSphärendruck durch-
werden kann. Die bevorzugten Eeaktionstemperaturcn
beträchtlich sisüvigcr als der Siedepunkt von
2-iUGthyl-1,3-butaaien, so dass da3 Risiko eines Brandes
oder einer Explosion Versandort vrird. Ausserdeai ist eine
Apparatur zur Durchführung von Reaktionen unter liorinaldraek
wesentlich billiger sowie in Konstruktion und
Zeichnung einfacher» .«als eine solche für Druckreaktionen·
Mono alkylbenzole, welche tait icrfolg kondensiert wurden
sindtl'oluol, Ethylbenzol» Citiaol, tort.-2>utylbensolt sek.-iJutylbensol
und tert.-Anylbenzol. Eine technische Qualität
.·■..- 6 r..
909826/1284 ;
des "-diens" ?;ie sie im Handel erhältlich ist, wurde flir
das Verfahren brauchbar befanden.
' V<io oben erwähnt, ergibt wässrige Schwefelsäure alt einer
Konzentration von ungsfiihr 93P vorteilhafte Resultate·
Es können jedoch auch L'chv/efelsäure anderer Konzentrationen
sowie andere Satalysato mn für die Kondensation gemäss dor
vorliegenden Erfindung angewandt werden· So wurde beispielsweise
gefunden, clasa Schwefelsäure mit einer Konzentration
von ungefähr 75 bis ungefähr 96# ebenfalls wünschenswerte
Resultate ergibt. Die bevorzugte Verwendung von Schwefelsäure mit einem ütärkegrad von 9V* ist vorgezogen worden,
weil sie im Handel erhältlich ist, ausgezeichnete Ausbeuten mit einem ^inicura von liebenprodukten gibt und einen
niederen, weit unter der Eeaktionsteiaperatur gelegenen
Gefrierpunkt hat· .
Andere Säuren, w&lche hierbei als Katalysatoren der Kondensation
verwendet werden können, sind solche Säuren, welche fähig sind als Katalysatoren der Friedel-Crafts-Kondonsation
zu v/lrken· Beispiele von solchen Säuren sind
Hiosphorsäure, lolyphoophorsäure, der liortrifluor-Wasser-Komplex
und Fluorwacoer st off saure.
Bei Ausftihruns des Verfahrens vorliegender Erfindung können
·■
die Verhältnisse der JJostnndtoile in weiten Grenzen ver-
909826/1284 '
ändert werden· Es wird vor^e-sogen mindestens ein iSqI und
vorteilhafter«oioe 1 bis 10 ;;Iol äes-Monoelkylbcnzols auf
ein iäol des I-iolürfins ansurconäcn uni iTobonreaktionen, v;i©
X-olymsrisation fies Diolefins, su verhindern. Die sauren
Katalysatoren k'dnncn In Mengen p.::sov;imdt ^^oröen» vralcho
ST.-ischcn unceiahr i>
tis -urceiähr lOü· G.cwichtsproßcat {herochnct
auf' fias asigcwraidte Zlonoalkylbonsol) variieren· /
Die Temperatur» bei. reicher das Verfahren der vorliegenden
auügcfahxt v.ird» ki.nn ebcnialls innerhalb weiter
Grenzen» a.ü. von ungßführ -5O0C bis ungefähr 15O0C gewählt
werden, V;cnn Schwofelüäuro onjjewan&t v.-ird, kann die Temperatur
vortellha*tcrp.'oise von micofiihr -30 C bis ungefähr 800C 8cin· Id öllgcsir-insn wird cin§ ura so niedrigere
Temperatur sa^Gvcivit je höher der SI*ure&Taö is<fc· S° ist ^öi-
dung vou scätfefels&uro »it einer Konzentration von
&hr 75-80>» eine Tcaperatur über 5O0C, vorzugsweise
ungefähr 6o-eo°C viönscheiiawert· V.enn Schwefelsäure einer
Konzentration, von ungei*^.hr 80-SO^ angewandt v^ird, ist eine
Temperatur in dea Bereich von ungefähr 5° bis ungefähr 5O0C
ongenessen, Mit einer Schwefelsäure einer Konzentration
von 90-9δ^ iist eine Temperatur von ungefähr -5O0C.bis
ttngofähr 150C, vorzugsweise von ungefähr ·10°0 bis 100C,
. ·■ ' - 8 -909826/1284 * .
. · BAD ORIGINAL
Wenn weniger stark kondensierende Säuren, wie Phosphorsäure
und Polyphosphorsäuren angewandt werden, sind höhere Reaktionstemperaturen, z.B. von ungefähr 105° bis 1500C,
angemessen. Wasserfreie Fluorwasserstoffsäure ist ungefähr
bei den gleichen Temperaturen wirksam wie 93#ige Schwefelsäure, nämlich bei -30° bis 5O0C. Der BF,'H2O-Katalysator
ist bei 250C bis 35°C wirksam.
Die gemäß dem Verfahren vorliegender Erfindung erhaltenen
Indane sind für den Gebrauch als chemische Zwischenprodukte und Zwischenprodukte für Riechstoffe einschließlich
Moschusriechstoffe geeignet. Beets und Mitarbeiter (Rec. Trav.Chim.77.856 1958) haben gezeigt, daß man durch Acetylierung
von Verbindungen der Struktur
in welcher R = tert.-Butyl, seο.-Butyl. tert.-Amyl und
Isopropyl bedeutet, Derivate von moschusähnlichem Geruch erhält. Die Identität der durch 2-Methy1-1,3-butadien gemäß
dem Verfahren vorliegender Erfindung gebildeten entsprechenden Kohlenwasserstoffe wurde durch die Herstellung
der Acetylderivate bewiesen, welche zeigte, daß sie feste
909826/1284
~9~
iitoffs von KiOschuaUhnlicheai .Geruch sind und die gleichen
üohLiClspunkte .hrJiea, wie.ßla von üeets angegebenen· Zudem
wurde gefunden, dass 4-(und 5-)Acetyl-1,1~dimethyl-6-äthylindan,
welched von AthylbetfiKol ausgehend hergestellt
wurde, BOöChUöiiiialicheii Geruch aufweist. Um weiterhin die
der aus 2-iUethyi-i »3-butadien und Cumol und tert·-
hercostolltnn Indane zu beweis cn, v-tircisn diese
K.ohlenv7asser3toffe ait iiilfe der klassischen Verfahren
auü 4-l3Opropylbonsaldehyd böaic-hur»gsvieise 4-tert.-Butylben?aldehyd
each der von iseta unu ^Itarbeitorn für Acetyl-1
fi-dlmethyl-6-iüopropylindan (Heo.Ti'av,Chim.72.Q64 1958)
an^ßgoboaen Methode synthetisiert· Die InAraxotabsorptiona*
kurven waren in beiuon illllen Üimlich denjenigen' dor ent-'
sprechenden goiuilss dca Verfahren vorlisgenüer Srfinüunß
hergestellten Indnao·
In einem neueren Patent (ϋίύ 2 916 529 der Sinclair Refining
Company) v.'ird mi^ofUhrt» daao die H er α teilung von
Indan und seiner Homologen koonerssiolleo luteresso besitzt,
v;eil die ludeae bi't.uchbaro Zviechenprodukte für die Her·
ütpllunti von angeeättigton Ir.denen sind, welche ihrerseits
von V.ert sind, v/oil sio leicht polymerisiert «erden und
dabei v;srtvollo Har»e 'liefearn. Ea wird druait offenbarf
d&ai» i'ür dau Verfuliron u^r vorlißGonden Erfindung ein bö- '-mcrküttuwertes
lcoaaversiellos Interesse auf den Gebiet dor
synthetischen Hnrao besteht»
909826/1284 ■ ' - 10 -
'" 3AD ORIGINAL
Die Erfindung wird weiterhin durch die nachstehenden Beispiele
erläutert, welche die Erfindung aber nicht auf diese Beispiele
beschränken. ,;.
Beispiel 1
1,1,6-Tr imethy lindan.
1,1,6-Tr imethy lindan.
In eine rasch gerührte Suspension von 300 g 93#iger Schwefelsäure
und 650 g Toluol wurde bei -40C langsam und tropfenweise .'
eine Lösung von II5 g 2-Methyl-l,3-butadien (1,69 Mol) und
200 g Toluol innerhalb vier Stunden gegeben, wobei die Reaktionst.emperatur
auf -4° bis -1°C gehalten wurde. Die Mischung wurde absitzen gelassen, die untere Schwefelsäureschicht abgetrennt
und entfernt (307 g). Die verbleibende Oelschicht wurde anschliessend der Reihe nach mit Wasser, 5$iger Natronlauge
und Natriumbikarbonat lösung gewaschen. Der Toluol'überschuss
im Betrage von 755 g wurde von der Oelschicht im Betrage von 958 g abdestilliert und das verbleibende OeI (203 g) im Vakuum
bei 1 mm destilliert, wobei eine "leichte" Fraktion von 6 g mit einem Sdp. von 50-550C erhalten wurde, dann das gewünschte
Produkt, das 1,1,6-Trimethylindan in einer Menge von 114 g mit
20
einem Sdp. von 550C und η _ 1,5134, hernach eine. Zwischenfrak-?
einem Sdp. von 550C und η _ 1,5134, hernach eine. Zwischenfrak-?
tion von 7 g mit dem Sdp. 55-112°C, dann ein Nebenprodukt in einer Menge von 3I g mit einem Sdp. von 112-115°C; zurückblieb
ein schwarzer, teerartiger Rückstand in einer Menge von 41,5 g·
G Die gewünschte Fraktion von 114 g bestand zu 80# aus 1,1,Jf-
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Trimethylindan und zu 20$ aus dem Isomeren,1,1,4-Trimethylindan,
wie dies durch das Dampfphasenchromatogramm nachgewiesen wurde.
Das höher siedende Nebenprodukt in einer Menge von Jl bestand
vornehmlich aus 1,1,4,6,6-Pentämethyl-as-hydrindacen. Die Zusammensetzung
des Rückstandes (41,5 s) ist ungewiss; er besteht
wahrscheinlich aus Polymeren des Isoprens.
Es wurde das Acetylderivat hergestellt und eine viscose, farblose Flüssigkeit vom Siedepunkt 1170C ( 2 mm) n20 D 1,5397 erhalten,
welche einen ziemlich angenehmen, "acetophenonartigen" Geruch besitzt.
Beispiel 2
1,1,2,6-Tetramethylindan.
1,1,2,6-Tetramethylindan.
In eine gut gerührte, auf -50C abgekühlte Suspension von Toluol
(500 g) in 93#iger Schwefelsäure (15O g) wurde tropfenweise unter
weiterem Rühren eine Lösung von I38 g 2,3-Dimethyl-l,3-butadien
(1,68 Mol) in 250 g Toluol innerhalb von J>% Stunden
gegeben, wobei die Temperatur auf -6° bis O0C gehalten wurde.
Das Rühren wurde noch 40 Minuten nach Beendigung der Zugabe fortgesetzt. Nach Abtrennen und Entfernen der Schwefelsäure
wurde die Oelschicht nacheinander mit Wasser (2 χ 200 cc), 5#iger Natronlauge (100 cc) und 5$iger Natriumbicarbonatlösung
(200 cc) gewaschen. Von der gewaschenen Oelschicht (85Ο g) wurde der ToluolUberschuss in einer Menge von ungefähr 700 g (Sdp.
21-230C bei 21 mm) abdestilliert und das verbleibende OeI im
Vakuum destilliert, wobei eine leichte Fraktion von 10 g vom
909826/1284 BAD original
Sdp. 6l-77°C bei 3 mm erhalten wurde, dann das gewünschte Produkt
das 1,1,2,6-Tetramethylindan in einer Menge von 65 g mit
20 einem Sdp. von 77-790C bei 3 mm und η Q 1,51Jl, hernach eine ·
Zwischenfraktion von 17 g mit einem Sdp. von 78-l4O°C bei 3 ram,
dann 35 g eines hochsiedenden Produkts mit einem Sdp. von 14O-141°C bei 3 mm, η ^ 1,528θ; es hinterblieben I7 g eines
zähflüssigen, braunen Rückstandes, wahrscheinlich Polymere des Diens.
Beispiel 3
6-Äthyl-l,1-dimethylindan.
In eine gut gerührte, auf -4°C gekühlte Suspension von 275 S 93$iger Schwefelsäure und 650 g Äthylbenzol wurden innerhalb
von 2 3/4 Stunden unter ständigem Rühren und Abkühlen auf -5
bis O0C tropfenweise eine Lösung von 115g 2-Methyl-l,3-butadien
(1,69 Mol) in 200 g Äthylbenzol zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Rühren in der Kälte noch während 40 Minuten
fortgesetzt. Nach Absitzenlassen und Abtrennen der Schwefelsäure wurde die Reaktionslösung säurefrei gewaschen und destilliert.
Der ÄthylbenzolUberschuss wurde in einer Menge von 72J-O S
von der abgetrennten Oelschicht (95Ο g) abdestilliert und das in einer Menge von 202 g verbleibende OeI im Vakuum bei 1 mm
destilliert, wobei ein Vorlauf von 5 g mit einem Sdp. von 60-650C erhalten wurde, hernach das gewünschte Produkt, das
6-Äthyl-l,1-Dimethylindan als farblose Flüssigkeit in einer
Menge von 128 g mit einem Siedepunkt von 650C (1 mm) und
20
η D 1,5119* dann eine Zwischenfraktion von 8,0 g mit einem
η D 1,5119* dann eine Zwischenfraktion von 8,0 g mit einem
9 09826/1284
U18862
20
Sdp. von 65-1160C (1 mm), η β 1,5119:, dann 26 g eines höher
Sdp. von 65-1160C (1 mm), η β 1,5119:, dann 26 g eines höher
PO
siedenden Produkts, Sdp. ll6-ll8°C (1 mm), η ^ 1,5270; es
hinterblieben 32 g eines schwarzen, teerartigen Produktes.
Die gewünschte Fraktion (128) besteht aus 90$ oder mehr von
6-Äthyl-l,l-dimethylindan neben ungefähr 10$ des isomeren
4-Äthyl-l,1-dimethylindan, wie dies durch das Dampfphasenchromatogramm
gezeigt wurde. Das höher siedende Nebenprodukt (26 g) besteht hauptsächlich aus 4-Äthyl-l,1,6,6-tetramethyl-ashydrindacen.
Die Zusammensetzung des Rückstandes (32 g) ist ungewiss; dieser besteht aber wahrscheinlich aus Polymeren des
Isoprens.
Das 4-(und 5-)Acetyl-6-äthy1-1,1-dimethylindan wurde durch
Acetylierung des Kohlenwasserstoffes bei niederer Temperatur (-1 bis 40C) unter Anwendung von Acetylchlorid, Aluminiumchlorid
und Tetrachlorkohlenstoff als Lösungsmittel erhalten. Dieses Produkt war eine farblose, massig viskose Flüssigkeit mit einem
PO
Siedepunkt von 122-1230C (1,5 mm) η"J 1,5335 und einem moschusähnlichen
Geruch.
Beispiel 4
6-Äthyl-1,1,2-Trimethylindan.
6-Äthyl-1,1,2-Trimethylindan.
In eine gut gerührte, auf -20C abgekühlte Suspension von 616 g
93$iger Schwefelsäure und 500 g Äthylbenzol wurde unter weiterem gutem Rühren und Kühlen auf -5 bis O0C tropfenweise innerhalb
von 2| Stunden eine Lösung von 138 g 2,3-Dimethy1-1,3-butadien
(1,68 Mol) und 250 g Äthylbenzol zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Rühren in der Kälte noch während 40 Minuten
-U-
fortgesetzt. Nach Absitzenlassen und Abtrennen der Schwefelsäure
wurde die Reaktionslösung säurefrei gewaschen und über
einer Spur von Natriumkarbonat im Vakuum destilliert. Der ÄthylbenzolUberschuss wurde in einer Menge von ungefähr 620 g
von der gewaschene Oelschicht (ca. 800 g) abdestilliert und das zurückbleibende OeI im Vakuum destilliert, wobei eine
leichte Fraktion von y$ g mit einem Sdp. von 67-87,50C (4 mm)
erhalten wurde, hernach das gewünschte Produkt, das 6-Äthyl-1,1,2-trimethylindan,
in einer Menge von 68 g mit einem Sdp. 87,5-90,00C (4 mm), dann eine Zwischenfraktion in einer Menge
von 24 g mit einem Sdp. von 90-Ul0C (4mm), dann J50 g einer
hochsiedenden Fraktion mit einem Sdp. von 141-1490C (4 mm);
zurückblieb ein zähflüssiger, brauner Rückstand in einer Menge.von 20 g, der wahrscheinlich aus Polymeren des Diens besteht.
6-Isopropyl-1,1-dimethylindan.
In eine rasch gerührte Mischung von 308 g 93#iger Schwefelsäure
und 684 g Cumol wurde bei -50C langsam tropfenweise
eine Lösung von II5 g 2-Methyl-l,3-butadien in 200 g Cumol '
so zugegeben, dass die Reaktionstemperatur in der ganzen Mischung auf -50 bis 0°C gehalten wurde. Das Rühren wurde nach
beendigter Zugabe noch 40 Minuten bei O0C fortgesetzt. Nach
• Absitzenlassen wurde die untere Schwefelsäureschicht entfernt
und die verbleibende Oelschicht nacheinander mit Wasser, 5#iger Natronlaugelösung und 5#iger Natriumbikarbonatlösung gewaschen.
— :' 909826/1284
Die gewaschene Lösung wurde dann einer Vakuumdestillation
unterworfen. Der CumolUberschuss wurde in einer Menge von ungefähr
770 g (Sdp. 650C bei J57 mrn) von der gewaschenen Oelschicht
abdestilliert und das verbleibende OeI im Vakuum bei 3 mm
destilliert, wobei 168 g des gewünschten Produktes, das
6-Isopropyl-l,l-dimethylindan bei einem Sdp. von 770C erhalten
wurde, irjj 1,5084 spez.Gew. 25°/25° 0,8986, hernach eine Zwischenfraktion
von 11 g, dann mit einem Sdp. von 1^00C 9 S
eines höher siedenden Nebenproduktes, das erstarrt; zurückblieben 36 g eines schwarzen, teerartigen Rückstandes, der
wahrscheinlich aus Polymeren des Isoprens besteht.
Die gewünschte Fraktion (168 g) bestand aus mehr als 95$
ö-Isopropyl-ljl-dimethylindan, wie dies durch das Dampfphasenchromatogramm
festgestellt wurde. Das höher siedende Nebenprodukt, welches erstarrt (9 e)>
war hauptsächlich 4-Isopropyl-1,1,6,6-tetramethyl-as-hydrindacen.
Die Acetylierung in Tetrachlorkohlenstofflösung bei O0C ergab
ein Gemisch, welches wahrscheinlich aus 4- und 5-Acetyl-1,1·-
dimethyl-6-isopropylindan bestand mit einem Siedepunkt 114-
20 ll6°C (1 mm) sowie.einem Brechungsindex von η D 1,52β1, aus
welchem ein kristallines Isomeres mit dem Schmelzpunkt 48,5-49»O0C
erhalten wurde, das einen starken, moschusähnlichen Geruch aufwies. Dieses Isomere wurde von Beets (Rec.Trav.Chim.
77. 859 (1958) als das 4-Acetyl-derivat beschrieben.
909826/1284 BAD 0R|G*NAL
Beispiel 6
6-Isopropyl-1,1,2-trimethylindan.
6-Isopropyl-1,1,2-trimethylindan.
In eine gut gerührte, auf -50C abgekühlte Mischling von 308 g
93$iger Schwefelsäure und 684 g Cumol wurde langsam tropfenweise eine Lösung von 1253 g 2,3-Dimethy 1-1,3-butadien in 144 g '
Cumol so zugegeben, dass die Reaktionstemperatur während der Zugabe auf -50 bis O0C gehalten werden konnte. Das Rühren wurde
anschliessend noch während 40 Minuten fortgesetzt. Nach Absitzenlassen
in der Kälte (0-50C) wurde die untere Schwefelsäureschicht
entfernt und die verbleibende Oelschicht nacheinander mit Wasser, 5#iger Ätznatronlösung und 5#iger Natriumbikarbonatlösung
gewaschen. Die erhaltene, gewaschene Lösung wurde dann einer Vakuumdestillation unterworfen. Der Cumolüberschuss
wurde in einer Menge von ungefähr 670 g (Sdp. 580C bei 24 mm)
von der gewaschenen Oelschicht (ca. 920 g) abdestilliert und das verbleibende OeI im Vakuum destilliert, wobei 21 g einer
leichten Fraktion mit einem Siedepunkt von 25-890C (2 mm) erhalten
wurden, hernach 123 g des gewünschten Produktes, des
6-Isopropyl-l,l,2-trimethylindans mit einem Sdp. von 89-930C
(2 mm), dann 52 g einer Zwischenfraktion mit dem Sdp. 98-1570C
(2 mm), dann 28 g eines hochsiedenden Nebenprodukts mit dem
20
Sdp. 1570C (2 mm) und η ^ 1,5270; zurückblieben ungefähr 20 g eines zähflüssigen, braunen Rückstandes, der wahrscheinlich aus Polymeren des "Diens" besteht.
Sdp. 1570C (2 mm) und η ^ 1,5270; zurückblieben ungefähr 20 g eines zähflüssigen, braunen Rückstandes, der wahrscheinlich aus Polymeren des "Diens" besteht.
Das Acetylderivat 4-(und 5-) Aoetyl-6-isopropyl-l,l,2-
909826/1284
trimethylindan wurde durch Eintragen des oben erhaltenen
Indans (79*5 g) innerhalb von 2-|- Stunden in eine kalte (O0C)
Mischung von Tetrachlorkohlenstoff (300 cc) und granuliertem Aluminiumchlorid (59,5 g) und Acetylchlorid (40,0 g) hergestellt.
Nach weiterem 2-stUndigem Rühren bei 1 bis 3°C wurde der Ansatz mit Wasser abgeschreckt. Nach Aufarbeitung in Üblicher
Weise wurde das Acetylderivat durch Vakuumdestillation als schwach gelbe, viskose Flüssigkeit vom Siedepunkt 1250C
(1,2 mm) und einem Brechungsindex von η _ 1,5255 als Verbindung
mit einem süssen, etwas moschusähnlichen Geruch erhalten.
Beispiel?
ö-tert.-Butyl-lil-dimethylindan.
ö-tert.-Butyl-lil-dimethylindan.
In eine gut gerührte Mischung von 308 g 93$iger Schwefelsäure
und 770 g tert.-Butylbenzol wurde bei -50c langsam innerhalb
2 Stunden eine Lösung von II5 g 2-Methyl-l,3-butadien (1,69 Mol)
in 154 g tert.-Butylbenzol eingetragen, wobei die Reaktionstemperatur
während der Beschickung auf -5° bis 00G gehalten wurde.
Das Reaktionsgemisch wurde nach Beendigung der Zugabe noch 40 Minuten weiter gerührt. Nach Absitzenlassen wurde die untere
Schwefelsäureschicht abgetrennt und entfernt. Die Oelschicht wurde nacheinander mit Wasser, 5#iger Ätznatronlösung und 5#iger
Natriumbikarbonatlösung gewaschen. Der Ueberschuss von tert.-Butylbenzol
wurde in einer Menge von ungefähr 695 g (Sdp. 640C
bei 15 mm) von der gewaschenen Oelschicht abdestilliert und das verbleibende OeI im Vakuum destilliert, wobei 17 g einer
9098 26/1284 bad original
leichten Fraktion mit. dem Sdp. 35°-790C (2 mm) erhalten
wurden, hernach 207 S des gewünschten Produktes, des 6-tert.-Butyl-l,l-dimethylindans
mit einem Sdp.79-870C (2 mm), dann 11 g einer "schweren" Fraktion mit dem Sdp. 87-920C (2 mm);
zurückblieben Jk g eines teerartigen Rückstandes, der wahrscheinlich
aus Polymeren des Isoprens bestand.
Die gewünschte Fraktion (207 g) bestand aus mehr als 95$ von
o-tert.-Butyl-lil-dimethylindan, wie dies durch das Dampfphak
senchromatogramm bestimmt wurde. Die Bestandteile der "schweren" Fraktion (11 g) wurden nicht identifiziert.
Das Sw gewonnene 6-tert.-Butyl-l,l-dimethylindan wurde mit
dem nach der Methode von Beets und Mitarbeitern synthetisch hergestellten Material (Rec.Trav.Chim.2Z«865 (1958) (Verbindung
XII a) durch Prüfung des Infrarotspektrums verglichen und identisch gefunden. Das Dampfphasenchromatogramm zeigte einen
Reinheitsgrad von ungefähr 95$·
Die Acetylierung des Indans nach der Methode des zweiten Teiles des Beispiels 1 des US.Patentes 2 889 367 ergab ein
" festes Acetylderivat, welches einen Schmelzpunkt von 77-77.» 50C
besitzt und einen starken, moschusähnlichen Geruch aufweist.
Beispiel 8
ö-tert.-Butyl-ljl^-trimethylindan.
ö-tert.-Butyl-ljl^-trimethylindan.
In eine kalte, gerührte Mischung von 308 g 93#iger Schwefelsäure
und 770 g tert.-Butylbenzol wurde bei -50C langsam
tropfenweise eine Lösung von 138 g 2,3-Diraethyl-l,5-bufcaäien
909826/1284 sad 0RIQ,nal
(1,68 Mol), und 154 S tert.-Butylbenzol so zugegeben, dass das
Reaktionsgemisch während der dreistündigen Zugabe auf einer Temperatur von -5° bis O0C gehalten werden konnte. Nachdem
die Zugabe beendet war, wurde das Rühren 40 Minuten fortgesetzt. Nach Absitzenlassen wurde die untere Schwefelsäureschicht
entfernt und die Oelschicht nacheinander mit Wasser, 5#iger Ätznatronlösung und 5/oiS.er Natriumbikarbonatlösung gewaschen;
sie wurde über Supercel filtriert und im Vakuum über
1 g Natriumbikarbonat destilliert. Der Ueberschuss von tert.-Butylbenzol
wurde in einer Menge von ungefähr 770 g (Sdp.69-720C
bei 25 mm) von der gewaschenen Oelschicht (ca. 1010 g)
abdestilliert und das verbleibende Oei im Vakuum destilliert, wobei 29 g einer leichten Fraktion mit dem Sdp. 25-850C (1,5 mm)
erhalten wurden, hernach 154 S des gewünschten Produktes, das
6-tert.-Butyl-l,l,2-trimethylindan mit dem Sdp. 88,5-92oC (1,5 mm),
20 20
einem Brechungsindex von η D 1,5055 und einer Dichte von d j,
0,8970 als farblose Flüssigkeit in einer Ausbeute von hJ>,J>%
der Theorie, dann β g einer höher siedenden Fraktion mit dem Sdp. 92-1050C (1,5 mm); zurückblieben 38 g eines braunen, zähflüssigen
Rückstandes, der wahrscheinlich aus Polymeren des "Diens" bestand.
Beispiel 9
6-sek.-Butyl-l,l-dimethylindan.
6-sek.-Butyl-l,l-dimethylindan.
In eine gut gerührte Mischung von j5O8 g 93#iger Schwefelsäure
und 500 g sek.-Butylbenzol wurde langsam bei -40C eine Lösung
von 155 g 2-Methyl-l,3-butadien in 200 g sek.-Butylbenzol'innerhalb
von 4 Stunden zugegeben, wobei die Reaktionsmischung
909826/1284 . ß*D ORIGINAL
gerührt und auf einer Temperatur von -40C bis -1°C gehalten
wurde. Anschliessend wurde noch 40 Minute'n lang in der Kälte weiter gerührt. Nach Absitzenlassen wurde die untere Schwefelsäureschicht
abgelassen und entfernt und die Oelschicht der Reihe nach mit Wasser, 5#iger Ätznatronlösung und Natriumbikarbonatlösung
gewaschen. Der. Ueberschuss von sek.Butylbenzol wurde in einer Menge von ungefähr 550 .g (Sdp. 370C bei 2 mm) von der gewaschenen
Oelschicht abdestilliert und das zurückbleibende OeI im Vakuum destilliert, wobei 22 g· einer leichten Fraktion mit
dem Sdp. 72-870C (2 mm) erhalten wurden, hernach 149 g.des ge-
wünschten Produktes, des 6-sek.Butyl-l,l-dimethylindans mit
PO
dem Sdp. 87-980C (2,0 mm) und einem Brechungsindex von η D
1*5130* dann 12 g einer "schweren" Fraktion; zurückblieben
63 g eines teerartigen Rückstandes,der wahrscheinlich aus Polymeren
des Isoprens bestand.
Die Acetylierung wurde bei niederen Temperaturen in üblicher
Weise durchgeführt, wobei ein Acetylderivat vom Siedepunkt 145-1470C (3*5 mm) und einem Brechungsindex von n2° 1,5244
als schwachgelbe Flüssigkeit erhalten wurde, welche einen moschusähnlichen, an Moschuskörneröl erinnernden Geruch aufwies.
Beispiel 10
6-tert.-Amyl-l,l-dimethylindan. . ·
6-tert.-Amyl-l,l-dimethylindan. . ·
In eine gut gerührte, auf -90C abgekühlte Mischung von 154 g
93#iger Schwefelsäure und 276 g tert.-Amylbenzol wurde tropfen-
909826/1284
weise, eine Lösung von 58 g 2-Methyl-l,3-butadien in 110 g
tert.-Amylbenzol innerhalb von 3 Stunden zugegeben, wobei
unter Rühren durch Kühlung eine Temperatur von -9° bis 00C
aufrecht erhalt-en wurde. Das Reaktionsgemisch v/urde nach der
Zugabe noch weitere 40 Minuten bei 0° gerührt. Die Schwefelsäure wurde absitzengelassen, und als untere Schicht abgetrennt.
Die verbleibende Oelschicht wurde nacheinander mit Wasser, 5#iger Ätznatronlösung und Natriumbikarbonatlösung
gewaschen.
Der Ueberschuss von tert.-Amylbenzol wurde in einer Menge von ungefähr 330 g (Sdp. 360C bei 2 mm) von der gewaschenen
Oelschicht abdestilliert und das zurückbleibende OeI im Vakuum
destilliert, wobei 7 g einer leichten Fraktion mit dem Sdp. 36-920C (2 mm) erhalten wurden, hernach 65g des gewünschten
Produkts, des 6-tert.Amyl-l,l-dimethylindans eine farblose
Flüssigkeit vom Sdp. 92-960C (2 mm) einem Brechungsindex von
η jj 1,5050 und einer Dichte von d ^ 0,8958. Das Dampfphasenchromatogramm
zeigte einen Reinheitsgrad von 93$; höher siedende Fraktionen wurden nicht erhalten; es hinterblieb ein
Rückstand von 10 g, der wahrscheinlich aus Polymeren des Iso- · prens bestand.
Zur Herstellung'von 4-(und 5-)Acetyl-6-tert.-amyl-l,ldimethylindan wurden 65,5 g des obigen Indans bei niederer
·. Temperatur unter Anwendung von 40 g granuliertem Aluminium-
chlprid, 27 g Acetylchlorid und 200 cc Tetrachlorkohlenstoff
als Lösungsmittel acetyliert. Nach üblicher Aufarbeitung
909826/1284 WD «WH«.
wurde das Acetylderivat als farblose Flüssigkeit vorn Siede-
20
punkt 142-144,50C O mm) und einem Brechungsindex von η ~
1,5210 erhalten, welche einen moschusähnlichen Geruch besitzt. Diese Fraktion wurde beim Stehenlassen teilweise kristallinisch.
Der feste Anteil wurde abgetrennt und durch Umkristallisieren aus Methanol gereinigt, wobei farblose Kristalle vom Schmelzpunkt .47"
500C erhalten wurden, die ebenfalls einen moschusähnlichen Geruch
besitzen.
Bei einer Wiederholung der in den vorstehenden Beispielen 1 bis 10 näher ausgeführten Experimente unter Anwendung von
-100C bis 100C als Temperaturintervall für die Reaktion wurde
gefunden, dass im wesentlichen die gleichen Resultate erhalten wurden, wie sie in den vorstehenden Beispielen näher ausgeführt
sind.
909826/1284
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Alkyl-1,1-dimethy1-indanen,
dadurch gekennzeichnet, daß man ein Monoalkylbenzol, welches eine Alkylgruppe mit 1-6 Kohlenstoffatomen
enthält, mit Mono- oder Dimethyl-1,3-butadien in Gegenwart
von Schwefelsäure, Phosphorsäure, Fluorwasserstoffsäure
oder Bortrifluorid-Wasser-Komplex als Katalysator bei Temperaturen von ungefähr -3O0C bis 15O0O zur
Reaktion bringt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet9
daß als saurer Katalysator .eine wässrige Schwefelsäure
in einer Konzentration von 75$ bis 9656 angewandt und eine
Reaktionstemperatur innerhalb -300C und 800C eingehalten
wird.
3* Verfahren gemäß Anspruch1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Katalysator Schwefelsäure in einer Konzentration von 93# angewandt und die Temperatur innerhalb -100C
und 1O0C gehalten wird.
4· Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß als Monoalky!benzol Toluol, Äthylbenzol, Cumol, sek.- oder tert.-Butylbenzol oder tert.-Amylbenzol benutzt
wird·
BAD
909826/1284
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